催化加氢法在乙二醇装置上的工业化应用

对催化加氢法提高乙二醇产品质量的工业化放大试验进行了研究,考察了反应温度、压力和乙二醇液时空速对乙二醇紫外透过率的影响。结果表明:在反应温度95℃,压力0.4 MPa,乙二醇液时空速2.5 h-1条件下,催化剂连续运行210天,乙二醇含水料在220、275、350 nm处的UV值从46.2%、76.4%和97.8%分别增加并稳定在73%、92%和99.9%,醛含量从12.6 mg/kg下降到4.5 mg/kg,表明催化剂有较高的催化活性和稳定性。加氢后的乙二醇含水料脱水精馏后成品乙二醇UV值稳定在85.0%、97.5%和100%,醛含量为1.2 mg/kg,各项指标均高于国标优级品。     

草酸酯催化加氢制备乙二醇研究进展

综述了近年来碳一合成路线中草酸酯催化加氢制备乙二醇的研究进展。分别介绍了以Ru等贵金属催化剂为主的液相均相加氢法和以铜基催化剂为主的非均相气相或液相加氢法,详细介绍了各类催化剂在草酸酯催化加氢方面的特点。并且就目前国内外对草酸酯氢化动力学方面的研究予以总结,给出了草酸酯加氢过程典型的动力学过程。最后比较了分别以草酸二甲酯和草酸二乙酯为原料路线的优缺点。     

提高乙二醇UV值的加氢催化剂研制

以等体积多步浸渍法制备负载型镍基催化剂并用于催化加氢提高乙二醇UV值。采用XRD、SEM及BET等对催化剂结构与物性进行了测定,通过试验确定了较佳的催化剂制备条件。结果表明,当Ni负载量为11.8%、助剂Mg添加1.8%、活化温度773 K及活化时间8 h时,催化剂活性最高;乙二醇在220 nm、275 nm和375 nm处的UV值由原来的49.6%、88.2%和97.7%分别提高到83.5%、95.2%和99.6%。     

精细化工中的催化加氢新技术

骨架钌催化剂的活性骨架钌催化剂的重要特色是比Pd/C、Pt/C、Ru/C、骨架镍等常用加氢催化剂更加活泼,能在室温下催化多种不饱和键的加氢反应,反应速度可以通过改变温度和压力来调节。比如:     

乙醇酸甲酯催化加氢制备乙二醇

在微型固定床反应器上,以乙醇酸甲酯为原料,使用Cu-Cr催化剂,催化加氢制备了乙二醇.考察了氢酯摩尔比、反应温度、反应压力、床层空速对反应的影响,并对加氢催化剂的活性进行了XRD的评价.结果显示最佳反应条件为:氢酯摩尔比40:1、反应温度210℃、反应压力3.5MPa,床层空速0.4h-1时,乙醇酸甲酯的转化率达94%...     

草酸二甲酯气相法加氢制乙二醇催化剂研究进展

乙二醇是重要的化工原料,广泛应用于阻冻剂、燃料电池和聚酯工业等领域。传统制备乙二醇路线有基于石油路线的环氧乙烷水合法以及基于煤和天然气路线的C₁合成法。C₁路线合成乙二醇是CO氧化偶联生成草酸二甲酯,草酸二甲酯再催化加氢合成乙二醇。设计和制备高效草酸二甲酯加氢催化剂是实现煤制乙二醇工业化关键。草酸二甲酯加氢催化剂主要有Ru基均相催化剂和Cu基非均相催化剂,其中,无Cr的Cu基催化剂(Cu/SiO₂) 是研究重点。影响Cu/SiO₂ 催化性能的主要有载体、制备方法和助剂。载体类型不仅影响活性物种与载体之间的相互作用,而且影响活性物种分散度,具有高表面积和有序介孔结构的载体能够提高Cu物种分散度,从而显著提高催化剂活性。制备Cu/SiO₂催化剂的方法有蒸氨法、浸渍法、沉积沉淀法、离子交换法和溶胶-凝胶法等。蒸氨法制备的Cu/SiO₂形成铜氨络合离子,使Cu物种得到很好分散,还原后催化剂表面Cu+含量较高。Mo、Co、Ni和B等助剂的添加可以调变Cu物种的价态和分散度,提高催化剂性能。添加助剂时,要综合考虑助剂的引入对催化剂酸碱性质、活性物种分散度和载体孔径结构等的影响。研究认为,草酸二甲酯加氢机理是Cu⁰与Cu⁺的协同作用,Cu⁰是催化剂上的活性位点,活化H₂;Cu⁺起亲电子的L酸作用,激化CO键提高草酸二甲酯中酯基的反应。催化剂失活的主要原因是产物乙醇酸甲酯在催化剂表面较难脱附以及反应过程中催化剂烧结。Cu/SiO₂催化剂存在热稳定性差等缺陷,制备高稳定Cu基催化剂是今后发展方向。     

草酸二甲酯气相法加氢制乙二醇催化剂研究进展

草酸二甲酯的气相加氢具有高水平的活性,采用共沉淀法制备需要不同特性规格的沉淀剂,催化剂的组合和反应条件都对乙二醇的合成性质具有明显的性能影响。通过采用独特的吸附方法表征制备的催化剂,以及通过试验获得的值表明草酸二甲酯的独特氢化反应与铜离子的独特活性状态密切相关。此外,通过气相催化得到的乙二醇,草酸二甲酯的比转化率可超过97%;乙二醇的选择性特征高达85%;制备的催化剂突出了最佳的稳定性能。     

液相催化加氢制备对苯二胺

以对硝基苯胺为原料,乙醇为溶剂,采用骨架镍作催化剂,液相催化加氢制备对苯二胺。该工艺路线可行,最佳反应条件为温度90～110℃,压力1.5～2.0MPa,在最佳条件下产品收率大于90.0%,产品含量大于99.0%。     

Cu—Ni催化剂用于大豆油常压催化加氢

本文主要考察了常压下Cu—Ni催化利用于大豆油催化加氢时一些反应条件对氢化速率的影响,提出了催化剂较适宜的使用条件。     

NiWB催化剂催化微晶纤维素加氢

通过改变溶液中偏钨酸铵的浓度以化学还原法制备了一系列NiWB催化剂,并用于微晶纤维素的催化加氢。用物理吸附(BET)和透射电镜(TEM)等手段对催化剂进行了表征,探讨了催化剂中Ni和W的不同配比对催化剂性能的影响,同时研究了反应条件对纤维素催化加氢性能的影响。BET结果表明,随着W含量的增加,催化剂比表面积增加;TEM结果表明,催化剂为纳米颗粒,分散均匀;SAED结果表明,催化剂具有非晶态结构。适宜的反应条件为:反应温度245℃、反应时间2 h、H2压力6 MPa,此时微晶纤维素转化率可达100%,乙二醇的收率在43%以上,而六元醇的收率在5%左右。     

碳酸乙烯酯催化水解合成乙二醇

对二步法合成乙二醇(EG)过程的碳酸乙烯酯(EC)催化水解反应进行了研究,考察了水/EC摩尔比、反应温度、催化剂用量(以EC质量计)和反应压力对反应的影响,确定了EC催化水解反应的较佳工艺条件:反应温度160～180℃,水/EC摩尔比2.0～4.0,催化剂质量分数约2.0%,反应压力范围3.0～4.0MPa.在以上工艺条件下,原料含有EG时(EG/EC摩尔比O.5～1.0),反应2h,EC也可完全水解,EG选择性高于98%.     

草酸二甲酯加氢制乙二醇Cu/SiO2催化剂失活研究

采用沉淀沉积法制备了草酸二甲酯制乙二醇Cu／SiO₂催化剂。在反应温度210 ℃、压力2.0 MPa、空速0.01 mol·(g·h)^-1和氢酯物质的量比60的条件下,对催化剂的失活规律进行了研究,采用XRD、BET和TG-DTG等手段对反应前、后的催化剂进行表征,结果表明,铜烧结和高聚物可能是导致催化活性降低的主要原因。     

草酸二甲酯加氢制乙二醇铜基催化剂失活原因分析

合成气经草酸二甲酯加氢制乙二醇工艺是非石油路线合成大宗化学品的新兴路线。在我国贫油、少气和煤炭相对丰富的能源结构条件下,该工艺路线的研究具有重要的现实意义和战略意义。对草酸二甲酯加氢制备乙二醇铜基催化剂的失活原因进行分析,重点讨论催化剂烧结、积炭、中毒、溶剂、反应气氛和物理磨损对催化剂稳定性的影响。通过添加助催化剂以稳定催化剂中Cu价态分布,有效抑制Cu晶粒团聚长大速率。加强反应过程的基础研究,即草酸二甲酯存在的解离方式、反应气氛和溶剂的影响、高聚物的形成机制以及如何抑制高聚物等方面尚待进一步研究。注重催化剂的工程化开发,加强成型方式、扩散过程和反应体系杂质的影响研究。     

十二碳二腈加氢制十二碳二胺催化反应的研究

通过试验,优选了十二碳二腈加氢制十二碳二胺用骨架镍催化剂。介绍了催化剂的制备方法、活化条件以及反应温度、反应压力、接触时间、搅拌速率和催化剂用量等因素对转化率的影响,研究了骨架镍催化剂的反应特性和用于十二碳二腈加氢反应的最佳操作条件。     

吸附剂的改性及脱除乙二醇中微量杂质

采用不同类型的吸附剂液相吸附处理乙二醇产品中微量杂质以提高其紫外透光率。实验结果表明采用活性炭进行吸附的效果优于凹凸棒石黏土和活性氧化铝。同时研究了不同改性条件下的活性炭对提高乙二醇紫外透光率的影响,结果显示经高温氨水还原改性后的活性炭吸附剂对乙二醇样品中影响紫外透光率杂质的去除效果最佳,经处理后乙二醇在220 nm、275 nm和350 nm处的紫外透光率值分别为81.23%、91.67%和99.23%,达到纤维级乙二醇标准。     

Catalytic conversion of concentrated miscanthus in water for ethylene glycol production

Miscanthus, a promising energy crop, was used for ethylene glycol (EG) production through one‐pot catalytic conversion. With a binary catalyst composed of commercial tungstic acid and Raney Ni, the miscanthus with 1 % concentration was transformed into EG with a yield of 35.5%. However, the yield dropped to 13.6% as the miscanthus concentration was increased to 10 %. The underlying reason for the yield decrease was disclosed through analysis of the liquid products, investigation of pretreatments, and characterization of the catalysts. It was found that the protectors on the surface of miscanthus and the lignin component underwent decomposition under reaction conditions, resulting in the formation of some organic acids and unsaturated compounds that preferentially poisoned the Raney Ni catalyst and consequently decreased the EG yield. When the inhibitors were effectively removed by base solvent pretreatment, the EG yield was successfully improved to 39.0% even under 10% concentration of feedstock. © 2014 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 60: 2254–2262, 2014     

草酸二甲酯加氢合成乙二醇Cu/SiO_2催化剂的稳定性试验研究

合成气经草酸二甲酯加氢制乙二醇技术在工业应用过程中存在一些技术难题,其中草酸二甲酯加氢制乙二醇催化剂的稳定性是制约该技术发展的瓶颈。以Cu/SiO_2草酸二甲酯加氢催化剂A为研究对象,通过2 600 h的稳定性实验研究,考察反应温度对草酸二甲酯转化率、乙二醇选择性以及产物中乙醇酸甲酯含量的影响,为合成气经草酸二甲酯制乙二醇技术的工业应用优化提供重要的技术支持。结果表明,当反应压力2.8 MPa、空速(0.3~0.5)h-1、氢酯物质的量比120~140和反应温度216℃时,草酸二甲酯转化率近100%,乙二醇选择性大于95.0%,产物中乙醇酸甲酯质量分数小于0.5%,Cu/SiO_2催化剂A稳定性较好。     

低压液相催化加氢合成3-氯-4-甲苯胺研究

本文介绍了以3-氯-4-甲基硝基苯为原料,经低压液相催化加氢合成3-氯-4-甲苯胺的方法。在GC和MS对加氢产物进行了结构表征的基础上,研究催化剂、助剂、温度和溶剂等因素对加氢反应的影响。